返回顶部
返回首页
返回首页
今日    | 手机版 | 信息站 | 企业 | 原料 | 热点 | 商道 | 资讯 |
home 您现在的位置: 首页 >行业资讯 > 详细信息
水性丙烯酸改性醇酸面漆的制备,采用自制的水性丙烯酸改性醇酸树脂为基料
2019年10月21日    阅读量:959     新闻来源:中国建材网 cnprofit.com    |  投稿

0 引言
传统的溶剂型涂料不仅造成了有机溶剂的大量消耗,同时也严重污染了环境,是涂料行业中挥发性有机化合物(VOC)的主要来源。水性涂料以水作为主要溶剂,已成为当今最受关注的环保涂料之一。


在涂料的生产和施工过程中,水性涂料无论是从环境保护,还是从安全生产方面考虑,都要比传统的溶剂型涂料具备更大的优势,大大降低了有机溶剂的用量或基本上不用有机溶剂,在施工中安全、不可燃、无毒性、无异味并节约能源,在涂料行业中正得到越来越广泛的应用中国建材网cnprofit.com


本研究以自制的水性丙烯酸改性醇酸树脂为基料,通过对颜料、催干剂以及涂料助剂的分析选择和配方调整,制得了与溶剂型醇酸涂料性能相当的水性醇酸面漆,可以取代目前市售的溶剂型醇酸面漆。

1 试验部分
1.1 原料及配方
水性丙烯酸改性醇酸乳液,自制;钛白粉(R595),杜邦公司;炭黑、中铬黄、华蓝、大红粉、酞菁蓝,山东东营利丰化工公司;水性催干剂(HLD-061),自制;分散剂(BYK-190),德国毕克公司;增稠剂(RM-8W)、流平剂(RM-2020),美国罗门哈斯公司;消泡剂(Foamex 810),迪高公司。水性丙烯酸改性醇酸面漆的配方见表1。
水性丙烯酸改性醇酸面漆的制备,采用自制的水性丙烯酸改性醇酸树脂为基料 中国建材网,cnprofit.com
1.2 主要仪器设备
SDF 400 多功能分散机、铁钴比色计、漆膜划格试验器(1 mm)、铅笔硬度测定仪、QBB-37 涂料比重杯,上海现代环境工程技术股份有限公司;QXD 刮板细度计,天津市材料试验机厂;LC-213 鼓风干燥箱,上海实验仪器厂有限公司;505 机械秒表,上海秒表厂;遮盖力板,上海市涂料研究所有限公司;LE-200 磁性测厚仪,笃执仪器(上海)有限公司;QI53-3K1 漆膜冲击器、202 杯突试验仪、T-4 黏度计,标格达精密仪器(广州)有限公司;WZJ- Ⅱ弯折机,上海垒固仪器有限公司;YP1200 电子天平,梅特勒- 托利多国际贸易(上海)有限公司;KGZ-1A 光泽度仪,德国BYK 公司;QUV/SPRAY 人工加速气候仪、ST-B2-12 标准盐雾试验箱,翁开尔(上海)仪器有限公司。
1.3 操作工艺
1.3.1 研磨色浆阶段
(1) 在分散釜中加入配方量的水性丙烯酸改性醇酸乳液,搅拌下慢慢加入配方量的Foamax 810 和BYK-190 ;
(2) 搅拌下慢慢加入配方量的颜料、氨水和去离子水,然后用砂磨机研磨至细度<20 μm ;
(3) 达到细度要求后,转移出色浆,用计量的去离子水分3 次冲洗砂磨釜,并将该部分冲洗水用于后面的配漆中。
1.3.2 混合阶段
(1) 在调漆釜中加入配方量的水性丙烯酸改性醇酸乳液,搅拌下慢慢加入配方量的Foamax 810、RM-8W、RM-2020 和HLD-061 ;
(2) 搅拌下慢慢加入研磨好的色浆及冲洗水;
(3) 加入氨水,调整pH 为7~8,加入适量去离子水,调节黏度;
(4) 用80~120 目的滤网过滤,即得到水性丙烯酸改性醇酸面漆。
1.4 性能指标
水性丙烯酸改性醇酸面漆的性能指标见表2。
水性丙烯酸改性醇酸面漆的制备,采用自制的水性丙烯酸改性醇酸树脂为基料 中国建材网,cnprofit.com


2 结果与讨论
2.1 水性催干剂的选择
水性醇酸涂料中,催干剂的使用会影响涂料的贮存稳定性,同时由于成膜物质的水解、水中“吸氧”减缓以及催干剂在水中的稳定性等问题,使得水性催干剂的性能受到影响。目前常用的催干剂有钴、锰、锌、钙等。钴是催干活性最强的氧化型催干剂,它能有效地促进涂层表干,常与锰、钙、锆等配合使用,使涂层表里干燥平衡。钙是常用的辅助实干催干剂,在水稀释涂料体系中,钙催干剂会引起树脂黏度增加。本研究采用自制的HLD-061 水性催干剂,它属于钴类催干剂。该类催干剂具有自乳化性,与水性涂料的混溶性良好,用该类催干剂所得涂料的干燥性能已达到或接近溶剂型涂料的水平。它的添加量一般为醇酸树脂固含量的1.5%~2.5%。
2.2 pH 调节剂的选择
在水性丙烯酸改性醇酸面漆中添加pH 调节剂,主要是为了控制体系的酸碱平衡,pH 控制在7.5~8.5为宜。pH 调节剂不同,会明显影响水性丙烯酸改性醇酸面漆的贮存稳定性、黏度、干燥速度及漆膜的泛黄性,因此pH 调节剂的选择十分重要。通常应综合以下几个因素来进行选择:(1)挥发性好;(2)价格便宜,气味小;(3)不影响体系的稳定性。试验中分别选用氨水(25%)、三乙胺、AMP-95 及N,N- 二甲基乙醇胺作为pH 调节剂,对漆膜性能进行了考察,结果如表3 所示。
水性丙烯酸改性醇酸面漆的制备,采用自制的水性丙烯酸改性醇酸树脂为基料 中国建材网,cnprofit.com
从表3 中可以看出,氨水的挥发速度快,漆膜干燥性能优良;三乙胺的挥发性较氨水差,且原料毒性较大;AMP-95 和N,N- 二甲基乙醇胺气味小,毒性小,但漆膜干燥较慢。故本研究选择氨水(25%)作为体系的pH 调节剂。
2.3 助溶剂的选择
助溶剂能促进树脂在水中有效地分散稀释或溶解,保证水性树脂的均一稳定,有利于水性涂料的施工与成膜。常用的助溶剂有乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚等醇醚类,乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇等醇类。
助溶剂的种类及用量对涂层光泽的影响见表4。
水性丙烯酸改性醇酸面漆的制备,采用自制的水性丙烯酸改性醇酸树脂为基料 中国建材网,cnprofit.com
由表4 可见,随着丙二醇丁醚、异丙醇用量的增加,涂层光泽度变化不大;随着二丙二醇甲醚用量的增加,涂层光泽反而下降;随着乙二醇丁醚用量的增加,涂层光泽度显著增加。因此,本研究选择乙二醇丁醚作为助溶剂。
2.4 其他助剂的选择
水性涂料中由于添加了大量的表面活性剂,不可避免地会产生气泡,影响涂膜的美观。因此,助剂的选择及用量尤为重要。水性体系常用的助剂包括:流平剂、润湿分散剂、消泡剂及增稠剂。润湿分散剂可以降低液/ 固之间的界面张力,增强颜料表面的亲液性,通过吸附在颜料表面上,构成电荷作用或空间位阻效应,使分散体处于稳定状态。消泡剂能有效避免由于气泡的存在引起的缩孔、针眼等涂膜弊病。流平剂能提高涂料的表面张力,增加涂料的流平性。增稠剂使涂料具有结构性,改变涂料的流动性,降低颜料的沉降速率,防止颜料的分离。
通过试验筛选确定,润湿分散剂选用BYK-190 ;消泡剂选用Tego Foamex 810 ;流平剂选用BYK-333和RM-2020 ;增稠剂选用RM-8W。

3 结语
以自制水性丙烯酸改性醇酸树脂为基料,制备了自干型水性醇酸面漆。与现有的自干型水性醇酸面漆相比,其具有以下优点:
(1) 干性(表干和实干)和硬度更好,并且贮存稳定性和耐候性好。
(2) 耐水性好。树脂中亲水基团少,树脂的酸值较低,使得该面漆具有良好的耐水性;树脂的机械稳定性好,可以与颜填料直接砂磨,减少润湿分散剂的用量,进一步提高了漆膜的耐水性。
(3) 使用安全方便。以水为稀释剂,不含苯类等有机溶剂,所选用的颜、填料均不含铅、铬等化合物,无燃烧、爆炸、中毒和污染环境的危险,安全环保。而且该自干型水性醇酸面漆可采用刷涂、喷涂、浸涂等多种方法施工。
(4) 该自干型水性醇酸面漆的各项性能指标均已达到或超过溶剂型醇酸面漆的水平,完全可以替代溶剂型醇酸面漆,应用前景广阔。

标签:行业资讯原料动态建材百科产品资讯建材应用市场评论技术中心成品材料建筑基材涂料油漆建筑材料
免责声明: 本文仅代表作者本人观点,与本网无关。本网对文中陈述、观点判断保持中立,不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考,并请自行承担全部责任。本网转载自其它媒体的信息,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一周内进行,以便我们及时处理。客服邮箱:service@cnso360.com | 客服QQ:23341571

全站地图 | 二级目录 | 上链请联系QQ:23341571

深圳网络警察报警平台 深圳网络警
察报警平台

公共信息安全网络监察 公共信息安
全网络监察

经营性网站备案信息 经营性网站
备案信息

中国互联网举报中心 中国互联网
举报中心

中国文明网传播文明 中国文明网
传播文明

深圳市市场监督管理局企业主体身份公示 工商网监
电子标识